Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Математика. I. Определение предмета математики, связь с другими науками и техникой 16 страница






проекция Н на направление элемента контура интегрирования dl, n - число проводников (витков) с током Ii, охватываемых контуром. Единица М. с. в Международной системе единиц (СИ)- ампер (или ампер-виток), в СГС системе единиц (симметричной) - гилъберт.
[ris]

МАГНИТОДИНАМИКА, магнетодинамика, раздел учения о магнетизме, в к-ром рассматриваются процессы намагничивания в изменяющихся во времени полях. Изучение частотной зависимости магнитных свойств (см., напр., Магнитный резонанс), помимо теоретич. значения, имеет большой практич. интерес в связи с применением ферромагнитных материалов в приборах и устройствах, работающих в переменных полях (см. Ферромагнетизм). Термин " М." в совр. науч. литературе применяется редко.

МАГНИТОДИЭЛЕКТРИКИ, магнитные материалы, представляющие собой связанную в единый конгломерат смесь ферромагнитного порошка и связки-диэлектрика (напр., бакелита, полистирола, резины); в макрообъёмах обладают высоким электрич. сопротивлением, зависящим от количества и типа связки. М. могут быть как магнитно-твёрдыми материалами, так и магнитно-мягкими материалами. Магнитно-мягкие М. вырабатывают в основном из тонких порошков карбонильного железа, молибденового пермаллоя и альсифе-ра с различной связкой. Магнитно-мягкие М. применяют для изготовления сердечников катушек индуктивности, фильтров, дросселей, радиотехнич. броневых сердечников, работающих при частотах 104-108 гц.

Магнитно-твёрдые М. изготовляют на основе порошков из ални сплавов, Fe - Ni - Al - Со сплавов (альнико), ферритов. Коэрцитивная сила этих М. ниже, чем массивных материалов, на неск. десятков %, а остаточная индукция меньше почти в 2 раза. Однако они всё больше применяются в телефонии и приборостроении (постоянные магниты, эластичные герметизаторы для разъёмных соединений и др.).

Лит.: Толмасский И. С., Металлы и сплавы для магнитных сердечников, М., 1971.

МАГНИТОЛА, радиотехнический аппарат бытового назначения, конструктивно объединяющий радиоприёмник и магнитофон. Преимущество такого объединения заключается в использовании общих усилителя электрич. колебаний, выпрямителя переменного тока и громкоговорителей. Отечеств, пром-стью в нач. 70-х гг. 20 в. выпускаются М. " Рекорд-301", " Миния-4" и др.

МАГНИТОМЕТР (от греч. magnetis - магнит и... метр), прибор для измерения характеристик магнитного поля и магнитных свойств веществ (магнитных материалов). В зависимости от определяемой величины различают приборы для измерения: напряжённости поля (эрстедметры), направления поля (инклинаторы и деклинаторы), градиента поля (градиентометры), магнитной индукции (тесламетры), магнитного потока (веберметры, или флюксметры), коэрцитивной силы (коэрцитиметры), магнитной проницаемости (мю-метры), магнитной восприимчивости (каппа-метры), магнитного момента.

В более узком смысле М.- приборы для измерения напряжённости, направления и градиента магнитного поля. В совр. М. для отсчёта значений измеряемой величины применяются следующие методы: визуальный отсчёт по шкале, запись в цифровой или аналоговой форме, фотозапись, запись на магнитных лентах, перфолентах и перфокартах. Шкалы М. градуируются в единицах напряжённости магнитного поля СГС системы единиц (эрстед, мэ, мкэ, гамма 105 э) и в единицах магнитной индукции СИ (тесла, мктл, нтл).

Различают М. для измерений абс. значений характеристик поля и относительных изменений поля в пространстве или во времени. Последние наз. вариометрами магнитными. М. классифицируют также по условиям эксплуатации (стационарные, на подвижных платформах и т. д.), и, наконец, в соответствии с физ. явлениями, положенными в основу их действия (см. Магнитные измерения).

Магнитостатнческие М. основаны на измерении механич. момента У, действующего на индикаторный магнит прибора в измеряемом поле Низм, J = [М, Н изм ], где М - магнитный момент индикаторного магнита. Момент J в М. различной конструкции сравнивается: а) с моментом кручения кварцевой нити (действующие по этому принципу кварцевые М. и универсальные магнитные вариометры на кварцевой растяжке обладают чувствительностью G ~ ~ 1 нтл), б) с моментом силы тяжести (магнитные весы с G ~ 10- 15 нтл); в) с моментом, действующим на вспомо-гат. эталонный магнит, установленный в определённом положении (оси индикаторного и вспомогательного магнитов в положении равновесия перпендикулярны). В последнем случае, определяя дополнительно период колебания вспомогательного магнита в поле Низм, можно измерить абс. величину Низм (абс. метод Гаусса). Осн. назначение магнитостатич. М.- измерение компонент и абс. величины напряжённости геомагнитного поля (рис. 1), градиента поля, а также магнитных свойств веществ.

Рис. 1, Схема кварцевого магнитометра для измерения вертикальной составляющей (Z) напряжённости геомагнитного поля: 1 - оптическая система зрительной трубы; 2 -оборотная призма для совмещения шкалы 9 с полем зрения; 3 - магниточувствительная система (постоянный магнит на кварцевой растяжке 5); 4 - зеркало; 6 - магнит для частичной компенсации геомагнитного поля (изменения диапазона прибора); 7 - кварцевая рамка; 8 -измерительный магнит. Магниточувствительную систему приводят в горизонтальное положение, воздействуя измерительным магнитом. По углу поворота магнита 8 судят о величине Z-компонен-ты. 10 - оптическая система для освещения шкалы.

Электрические М. основаны на сравнении Н изм с полем эталонного соленоида Н = kI, где k - постоянная соленоида, определяемая из геометрич. и конструктивных его параметров, I - измеряемый ток. Электромагнитные М. состоят из компаратора для измерения размеров соленоида и обмотки, теодолита для точной ориентации оси соленоида по направлению измеряемой компоненты поля, потенциометрич. системы для измерения тока I и чувствительного датчика - индикатора равенства полей. Чувствительность М. этого типа ~1 мкэ, осн. область применения - измерение горизонтальной и вертикальной составляющих геомагнитного поля.

Индукционные М. основаны на явлении электромагнитной индукции- возникновении эдс в измерительной катушке при изменении проходящего сквозь её контур магнитного потока Ф. Изменение потока ДФ в катушке может быть связано: а) с изменением величины или направления измеряемого поля во времени (примеры - индукционные вариометры, флюксметры). Простейший флюксметр (веберметр) представляет собой баллистич. гальванометр, действующий в сильно переуспокоенном режиме (G~10-4 вб/ деление); широко применяются магнитоэлектрич. веберметры с G ~ ~ 10-6 еб/деление, фотоэлектрич. веберметры с G ~10-8 вб/ деление и др. (подробнее см. Флюксметр); б) с периодич. изменением положения (вращением, колебанием) измерит, катушки в измеряемом поле (рис. 2); простейшие тесламетры с катушкой на валу синхронного двигателя обладают G ~ 10-4 тл. У наиболее чувствительных вибрационных М. G ~ 0, 1-1 нтл; в) с изменением магнитного сопротивления измерит, катушки, что достигается периодич. изменением магнитной проницаемости пермаллоевого сердечника (он периодически намагничивается до насыщения вспомогат. переменным полем возбуждения); действующие по этому принципу феррозондовые М. имеют G ~ 0, 2-1 нтл (см. Феррозонд). Индукционные М. применяются для измерения земного и космич. магнитных полей, технич. полей, в магнитобиологии и т. д.

Рис. 2. Блок-схема и конструкция преобразователя вибрационного тесламетра: 1 - измерительная катушка, укреплённая на торце пьезокристалла 2 (вибратора); 3 - зажим для крепления пьезокристалла; 4 - усилитель сигнала; сигнал детектируется и измеряется прибором магнитоэлектрической системы 5; 6 - генератор электромагнитных колебаний; 7 - источник питания.

Квантовые М.- приборы, основанные на ядерном магнитном резонансе, электронном парамагнитном резонансе, свободной прецессии магнитных моментов ядер или электронов во внешнем магнитном поле и др. квантовых эффектах. Для наблюдения зависимости частоты w прецессии магнитных моментов микрочастиц от напряжённости Низм измеряемого поля (w = у * Низм, где у - магнитомеханическое отношение) необходимо создать макроскопич. магнитный момент ансамбля микрочастиц (ядер или электронов). В зависимости от способа создания макроскопич. магнитного момента и метода детектирования сигнала различают: протонные М. (свободной прецессии, с динамич. поляризацией и с синхронной поляризацией), резонансные М. (электронные и ядерные), М. с оптич. накачкой и др. (подробнее см. в ст. Квантовый магнитометр). Квантовые М. применяются для измерения напряжённости слабых магнитных полей (в т. ч. геомагнитного и магнитного поля в космич. пространстве), в геологоразведке, в магнето-химии (G до 10-s- 10-7 нтл). Значит, меньшую чувствительность (G~ 10-5 тл) имеют квантовые М. для измерения сильных магнитных полей.

Сверхпроводящие квантовые М. основаны на квантовых эффектах в сверхпроводниках: выталкивании магнитного поля из сверхпроводника (см. Мейснера эффект), квантовании магнитного потока в сверхпроводнике, на зависимости от Низм критич. тока контакта двух сверхпроводников (см. Джозефсона эффект). Сверхпроводящими М. измеряют компоненты геомагнитного поля, они нашли применение в биофизике, магнетохимии и т. д. Чувствительность сверхпроводящих М. достигает ~10-5 нтл (подробнее см. Сверхпроводящие магнитометры).

Гальваномагнитные М. основаны на явлении искривления траектории электрич. зарядов, движущихся в магнитном поле Низм, под действием Лоренца силы (см. Гальваномагнитные явления). К этой группе М. относятся: М. на Холла эффекте (возникновении между гранями проводящей пластинки разности потенциалов, пропорциональной протекающему току и Низм); М. на эффекте Гаусса (изменении сопротивления проводника в поперечном магнитном поле Низм); на явлении падения анодного тока в вакуумных магнетронах и электроннолучевых трубках (вызванного отклонением электронов в магнитном поле) и др. На эффекте Холла основано действие различного рода тесламетров для измерения постоянных, переменных и импульсных магнитных полей (чувствительностью 10-4-10-5 тл, рис. 3); градиентометров и приборов для исследования магнитных свойств материалов. Чувствительность тесламетров, работающих на основе эффекта Гаусса, достигает 10 мкв/тл; чувствительность электронно-вакуумных М. ~30 нтл.

Для измерения напряжённости и изучения топологии магнитного поля в различных средах нашли применение М., основанные на вращении плоскости поляризации света в магнитном поле или поле намагниченного образца (см. Фарадея эффект, Керра эффект), на изменении длины намагниченного стержня под действием приложенного поля (см. Магнитострикция) и др. М. различных принципов действия и чувствительности широко применяются в геофизике, физике космоса, ядерной физике, магнетохимии, биофизике, дефектоскопии и в качестве элементов автоматики и средств управления.

Рис. 3. Принципиальная схема тесламет" ра, основанного на эффекте Холла (компенсационного типа): E1 и Е2 - источники постоянного тока; rt и r2 - резисторы; G - гальванометр, тА - миллиамперметр; ПХ - преобразователь Холла (полупроводниковая пластинка). Эдс Холла компенсируется падением напряжения на части калиброванного сопротивления r2, через которое протекает постоянный ток.

Лит.: Яновский Б. М., Земной магнетизм, [т. 2, 2 изд.], Л., 1963; Чечурина Е. Н., Приборы для измерения магнитных величин, М., 1969; Померанцев Н. М., Рыжков В. М., Скрой- кий Г. В., физические основы квантовой магнитометрии, М., 1972; Instrumenten und Massenmethoden, в кн.: Geomagnetismus und Aeronomie, Bd 2, В., 1960; Communications presentees an colloque international champs magnetiques faibles d'lnteret geophysique et spatial, Paris, 20-23 mai 1969, " Revue de physique appliquee", 1970, t. 5, № 3. Ш. Ш. Долгинов.



МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, гиромагнитные явления, группа явлений, обусловленных взаимосвязью магнитного и механич. моментов микрочастиц - носителей магнетизма. Любая микрочастица, обладающая определённым моментом количества движения (электрон, протон, нейтрон, атомное ядро, атом), имеет также и определённый магнитный момент. Благодаря этому увеличение момента количества движения системы микрочастиц - физич. тела, образца - приводит к возникновению у образца дополнит, магнитного момента и, наоборот, при намагничивании образец приобретает дополнит, механич. момент.

Возникновение магнитного момента (намагниченности) в ферромагнитных образцах при их вращении было обнаружено в 1909 С. Барнеттом (см. Барнетта эффект). Обратный эффект - поворот свободно подвешенного ферромагнитного образца при его намагничивании во внешнем магнитном поле - открыт в 1915 в опытах А. Эйнштейна и В. де Хааза (см. Эйнштейна-де Хааза эффект).

М. я. позволяют определить отношение магнитного момента атома к его полному механич. моменту (т. н. гиромагнитное или магнитомеханическое отношение) и сделать заключение о природе носителей магнетизма в различных веществах. Так было установлено, что в 3 d-металлах (Fe, Co, Ni) магнитный момент обусловлен спиновыми моментами электронов (см. Спин). В др. веществах (напр., редкоземельных металлах) магнитный момент создаётся как спиновыми, так и орбитальными моментами электронов.

В связи с созданием новых, в первую очередь резонансных, методов исследования магнетизма (см. Магнитный резонанс) интерес к М. я. в значит, степени уменьшился.

Лит.: Д о р ф и а н Я. Г., Магнитные свойства и строение вещества, М., 1955; В о не о в с к и и С. В., Магнетизм, М., 1971; Scott G., Review of gyromaSnetic ratio experiments, " Reviews of Modern Physics", 1962, v. 34, № 1, p. 102. P. 3. Левитин.

МАГНИТОМЕХАНИЧЕСКОЕ ОТНОШЕНИЕ, гиромагнитное отношение, отношение магнитного момента элементарных частиц (и состоящих из них систем - атомов, молекул, атомных ядер и т. д.) к их моменту количества движения (механическому моменту). Для каждой элементарной частицы, обладающей отличным от нуля ме-ханич. моментом - спином, М. о. имеет определённое значение. Значения М. о. для различных состояний атомной системы определяются по формуле у = g уо, где yо - единица М. о., g - Ланде множитель. В этом случае за единицу М. о. принимают его величину для орбитального движения электрона в атоме: - е/2тес, где е - величина элементарного электрического заряда, те - масса электрона, с - скорость света. В случае ядер за единицу М. о. принимают аналогичную величину для протона в ядре: е/2mрс (тр - масса протона).

Величина М. о. определяет действие магнитного поля на систему, обладающую магнитным моментом. Согласно клас-сич. теории, магнитный момент во внешнем магнитном поле напряжённости Н совершает прецессию - равномерно вращается вокруг направления Н, сохраняя определённый угол наклона, с угловой скоростью w = - у * Н. В частном случае, когда магнитный момент обусловлен орбитальным движением электронов, получается Лармора прецессия. Согласно квантовой теории, масштаб магнитного расщепления уровней энергии в магнитном поле (см. Зеемана эффект) определяется М. о.; он равен уhН = gуоhН (h - Планка постоянная). М. А. Елъяшевич.

МАГНИТООПТИКА, магнетооптика, раздел физики, в к-ром изучаются изменения оптич. свойств сред под действием магнитного поля и обусловливающие эти изменения особенности взаимодействия оптического излучения (света) с помещённым в поле веществом.

Магнитное поле, как и всякое векторное поле, выделяет в пространстве определённое направление; поле в среде придаёт этой среде дополнит, анизотропию, в частности оптическую анизотропию. (Своеобразие симметрии, к-рой обладает магнитное поле, заключается в том, что его напряжённость Н и магнитная индукция В - не просто векторы, но осевые векторы.) Энергия атома (молекулы, иона) среды начинает зависеть от взаимного направления поля и магнитного момента атома; в результате уровни энергии атома расщепляются (иначе гово-

рят, что поле снимает вырождение уровней). Соответственно, расщепляются спектральные линии оптич. переходов между уровнями (см. также Атом, Излучение, Молекула). В этом состоит один из эффектов М.- Зеемана эффект. Поляризация зеемановских компонент (" отщеплённых" линий) различна (см. Поляризация света), поэтому в веществе, помещённом в магнитное поле, поглощение таких же компонент проходящего света (обратный эффект Зеемана) различно в зависимости от состояния их поляризации. Так, при распространении монохроматического света вдоль поля (продольном эффекте Зеемана) его право- и левоциркулярно поляризованные составляющие поглощаются по-разному (т. н. магнитный круговой дихроиз м), а при распространении света поперёк поля (поперечном эффекте Зеемана) имеет место магнитный линейный дихроизм, т. е. разное поглощение составляющих, линейно-поляризованных параллельно и перпендикулярно магнитному полю. Эти поляризационные эффекты проявляют сложную зависимость от длины волны излучения (сложный спектральный ход), знание к-рой позволяет определить величину и характер зеемановского расщепления в тех случаях, когда оно много меньше ширины спектральных линий. (Аналогичные эффекты наблюдаются в люминесценции.)

Расщепление спектральных линий влечёт за собой дополнит, расщепление дисперсионных кривых, характеризующих зависимость показателя преломления среды от длины волны излучения (ем. Дисперсия света, Преломление света). В результате при продольном (по полю) распространении показатели преломления для света с правой и левой круговыми поляризациями становятся различными (магнитное циркулярное двойное лучепреломление), а линейно-поляризованный монохроматич. свет, проходя через среду, испытывает вращение плоскости поляризации. Последнее явление наз. Фарадея эффектом. Вблизи линии поглощения (" скачка" на дисперсионной кривой) фа-радеевское вращение проявляет характерную немонотонную зависимость от длины волны - эффект Макалузо - Корбино. При поперечном относительно магнитного поля распространении света различие показателей преломления для линейных поляризаций приводит к линейному магнитному двойному лучепреломлению, известному как Коттона - Мутона эффект (или эффект Фохта).

Изучение и использование всех этих эффектов входит в круг проблем совр. М.

Оптич. анизотропия среды в магнитном поле проявляется также и при отражении света от её поверхности. При таком отражении происходит изменение поляризации отражённого света, характер и степень к-рого зависят от взаимного расположения поверхности, плоскости поляризации падающего света и вектора намагниченности. Этот эффект наблюдается в первую очередь для ферромагнетиков и носит назв. магнитооптич. Керра эффекта.

М. твёрдого тела интенсивно развивалась в 60-70-е гг. 20 в. Особенно это относится к М. полупроводников и таких магнитоупорядоченных кристаллов, как ферриты и антиферромагнетики.

Одно из осн. магнитооптич. явлений в полупроводниках состоит в появлении (при помещении их в магнитное поле) дискретного спектра поглощения оптич. излучения за краем сплошного поглощения, соответствующего оптич. переходу между зоной проводимости и валентной зоной (см. Полупроводники, Твёрдое тело). Эти т. н. осцилляции коэфф. поглощения, или осцилляции магнитопоглощения, обусловлены специфич. " расщеплением" в магнитном поле указанных зон на системы подзон - подзон Ландау. Оптич. переходы между подзонами и ответственны за дискретные линии поглощения. Возникновение подзон Ландау вызвано тем, что электроны проводимости и дырки в магнитном поле начинают совершать орбитальные движения в плоскости, перпендикулярной полю. Энергия такого движения может изменяться лишь скачкообразно (дискретно) - отсюда дискретность оптич. переходов. Эффект осцилляции магнитопоглощения широко используется для определения параметров зонной структуры полупроводников. С ним связаны и т. н. междузонные эффекты Фарадея и Фохта в полупроводниках.

Подзоны Ландау, в свою очередь, расщепляются в магнитном поле вследствие того, что электрон обладает собственным моментом количества движения - спином. При определённых условиях наблюдается вынужденное рассеяние света на электронах в полупроводнике с переворотом спина относительно магнитного поля. При таком процессе энергия рассеиваемого фотона изменяется на величину спинового расщепления подзоны, к-рое для нек-рых полупроводников весьма велико. На этом эффекте основано плавное изменение частоты излучения мощных лазеров и создан светосильный инфракрасный спектрометр сверхвысокого разрешения.

Большой раздел М. полупроводников составляет изучение зеемановского расщепления уровней энергии мелких водородоподобных примесей и экситонов (см. также Квазичастицы). Наблюдение магнитопоглощения и отражения инфракрасного излучения в узкозонных полупроводниках позволяет исследовать коллективные колебания электронной плазмы (см. Плазма твёрдых тел) и её взаимодействие с фононами.

В прозрачных ферритах и антиферромагнетиках магнитооптич. методы применяют для изучения спектра спиновых волн, экситонов, примесных уровней энергии и пр. В отличие от диамагнетиков и парамагнетиков, но взаимодействии света с магнитоупорядоченными средами гл. роль играют не внешние поля, а внутренние магнитные поля этих сред (их напряжённости достигают 105 - 106 э), к-рые определяют спонтанную намагниченность (подрешёток или кристалла в целом) и её ориентацию в кристалле. Магнитооптич. свойства прозрачных ферритов и антиферромагнетиков могут быть использованы в системах управления лазерным лучом (напр., для создания модуляторов света; см. Модуляция света) и для оптич. записи и считывания информации, особенно в электронно-вычислительных машинах.

Создание лазеров привело к обнаружению новых магнитооптич. эффектов, проявляющихся при больших интенсивно-стях светового потока. Показано, в частнести, что поляризованный по кругу свет, проходя через прозрачную среду, действует как эффективное магнитное поле и вызывает появление намагниченности среды (т. н. обратный эффект Фарадея).

В тесной связи с магнитооптич. явлениями находятся явления оптич. ориентации атомов, спинов электронов и ядер в кристаллах, циклотронный резонанс, электронный парамагнитный резонанс и др. Магнитооптич. методы используются при исследовании квантовых состояний, ответственных за оптич. переходы, физико-химич. структуры вещества, взаимодействий между атомами, молекулами и ионами в основном и возбуждённом состояниях, электронной структуры металлов и полупроводников, фазовых переходов и пр.

Лит.: Борн М., Оптика, пер. с нем., Хар., 1937; Вонсовский С. В., Магнетизм, М., 1971; Старостин Н. В., ФеофиловП.П., Магнитная циркулярная анизотропия в кристаллах, " Успехи физических наук", 1969, т. 97, в. 4; Smith S. D., Magneto-Optics in crystals, в кн.: Encyclopedia of Physics (Handbuch der Physik), v. 25, pt. 2a, В. -[а. о.], 1967. В. С. Запасский, Б. П. Захарченя.

МАГНИТОПРИВОД, компонент магнитной цепи, предназначенный для локализации потока магнитной индукции. Для этого М. изготавливают из материалов с высокой магнитной проницаемостью. М. являются сердечники электромагнитов, трансформаторов, электромагнитных реле, механизмов электроизмерит. приборов, статоров и роторов электрич. машин и др. Материал и конструктивное оформление определяются назначением и условиями работы устройства.

МАГНИТОРАДИОЛА, радиотехнический аппарат бытового назначения, конструктивно объединяющий радиоприёмник, магнитофон и электропроигрыватель грампластинок. Преимущество такого объединения заключается в использовании в аппарате общих узлов: усилителя звуковых частот, выпрямителя переменного тока и громкоговорителей при всех видах работы, что упрощает и удешевляет аппарат. Пром-стью СССР в нач. 70-х гг. 20 в. выпускаются М. " Романтика-103", " Харьков-63" и др.

МАГНИТОРЕЗИСТИВНЫЙ ЭФФЕКТ, то же, что магнетосопротивление.

МАГНИТОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, магнитное поле, созданное постоянными магнитами (неподвижными магнитными зарядами) и постоянными электрическими токами. В электротехнике для расчёта М. п. применяют формулы, аналогичные формулам электростатики.

МАГНИТОСТРИКЦИОННОЕ БУРЕНИЕ, разновидность ударно-вращат. бурения, в к-ром для разрушения горной породы применяется звуковой магнитострикц. вибратор.

МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ, магнитно-мягкие материалы, у к-рых достаточно велик эффект магнитострикции. М. м. применяют в качестве преобразователей электромагнитной энергии в др. виды (напр., в механическую), для датчиков давления и т. п. (см. Магнитострикционный преобразователь, Магнитоупругий датчик). К М. м. относятся: никель, сплавы Fe - А1 (алфер), Fe - Ni (пермаллой), Со - Ni, Fe - Со, Go - Fe - V (пермендюр) и др.; ряд ферритов (СоFе2O4, NiFe2O4 и др.), нек-рые редкоземельные металлы, их сплавы и соединения. Никель обладает хорошими магнитострикционными, механич. и антикоррозионными свойствами; пермендюр имеет большие значения магнитострикции насыщения Ls и намагниченности; ферриты обладают высокими удельными электросопротивлением и коррозийной стойкостью, кроме того, ферриты - самые дешёвые М. м. См. также Магнитные материалы.

Основные характеристики важнейших магнитострикционных материалов

Марка материала Состав, % (по массе) Uа Ur а *10-5, дин/ гс*см2 B -105, гс*см2 /дин k Ls*106
Никель 99, 9Ni         0, 30 -35
Co-Ni 18Со, ост. Ni         0, 35 -25
Пермендюр 49Со, 2V, ост. Fe         0, 30  
Ю14 (алфер) 14А1, ост. Fe         0, 24  
Ni- Со феррит NiO0, 98Co00, 02*Fe2O3         0, 28 -25

Примечание. 1 дин/гс*см2 = 103 н/тл*м2 и 1 гс*см2/дин =10-3 тл*м2

В табл. U0 и Ur - начальная и обратимая магнитные проницаемости М. м.;

[ris] - магнитострикционная постоянная, характеризующая зависимость механич. напряжения от магнитной индукции В в образце при его неизменной

деформации [ris] чувствительность М. м. к напряжению в неизменном магнитном поле Н; k - коэфф. магнитомеханич. связи, существенный для ультразвуковых магнитострикц. излучателей (отношение преобразованной излучателем механич. энергии к подводимой электромагнитной энергии).

Лит.: Туричин А. М., Электрические измерения неэлектрических величин, 4 изд., М.- Л., 1966; Гершгал Д. А., Фридман В. М., Ультразвуковая аппаратура, М. - Л., 1961; Редкоземельные ферромагнетики и антиферромагнетпкн, М., 1965.

МАГНИТОСТРИКЦИОННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, электромеханич. или электроакустич. преобразователь, в к-ром энергия магнитного поля преобразуется в энергию механич. колебаний и наоборот благодаря обратимому эффекту магнитострикции. Применяется как излучатель или приёмник ультразвука, при измерениях вибраций различных конструкций и сооружений, в фильтрах и стабилизаторах электро- и радиотехнич. устройств. М. п. представляет собой сердечник из магнитострикц. материала (никель, спец. сплавы, ферриты и др.) с обмоткой. Преобразующим элементом является сам сердечник, в к-ром относит, удлинение при намагничивании достигает значений дельта l/l = 10-3 - 10-3, где l - длина, дельта l - приращение длины сердечника при его намагничивании. При частотах 10-100 кгц наиболее рационально применять М. п. из металлич. материалов, обладающих более высокими механич. прочностью и индукцией насыщения. М. п. гидроакустич. и ультразвуковых пром. установок чаще всего имеют стержневую или кольцевую форму, иногда выполняются в виде тонкостенных трубок, колеблющихся по длине; звук излучается или принимается торцевыми поверхностями магнитопровода.






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.